(57)【要約】【課題】温水を供給する手段を備え、洗浄効率が高く、衣類や温水器を傷めることのない洗濯機を提供する。【解決手段】加熱器１７への加熱を終了した後も通水を継続するようにしたことで、加熱終了時の加熱器１７や水路の温度上昇を抑制することができる。したがって、衣類や加熱器を傷めることなく、洗濯性能の高い洗濯ができる。【選択図】図１
2006101965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水口から洗濯槽へ至る経路に配置し、通水を加熱する加熱器と、前記加熱器への通水を制御する通水制御手段とを備え、前記通水制御手段は、前記加熱器への加熱を終了した後も通水を継続するようにした洗濯機。
【請求項２】
通水制御手段は、加熱器への加熱が終了した後に、所定時間通水を継続するようにした請求項１記載の洗濯機。
【請求項３】
通水制御手段は、加熱器への加熱が終了した後に、出湯温度が所定温度より低下するまで通水を継続するようにした請求項１記載の洗濯機。
【請求項４】
通水制御手段は、加熱器への加熱が終了した後に、加熱器への流量を徐々に減少するようにした請求項１記載の洗濯機。
【請求項５】
通水制御手段は、加熱器への加熱が終了した後に、出湯温度が設定温度になるように加熱器への流量を制御するようにした請求項１記載の洗濯機。
【請求項６】
加熱器は、棒状の発熱体の外周に設けた流路と、前記流路を構成するケースを備えた熱交換器とした請求項１〜５のいずれか１項に記載の洗濯機。
【請求項７】
発熱体は、シーズヒータとした請求項６記載の洗濯機。
【請求項８】
発熱体は、セラミックヒータとした請求項６記載の洗濯機。
【請求項９】
加熱器は、発熱体の外周に設けた流路と、前記流路を構成するケースと、前記流路に流向を旋回方向に変換する螺旋状のガイドを備えた熱交換器とした請求項７または８記載の洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水を加熱して温水を供給する加熱器を備えた洗濯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の洗濯機は、図８に示すように、洗濯槽１に給水する給水路２に、給水を加熱するヒータ３を設け、給水路２の給水弁４を開いて給水する際にヒータ３に通電するようにしている（例えば、特許文献１参照）。上記構成において、給水中にヒータ３が駆動され、洗濯槽１内への水温を暖めることによって、洗浄効果を高めた洗濯を実現する構成としているものである。
【特許文献１】実開平２−１８３８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の構成では、一般に給水の停止とヒータ３の停止を同時に行う。したがって、ヒータ３の熱容量により、ヒータ３の余熱が給水路２の水を加熱してしまい、再度給水する場合に給水路２に滞留する高温の湯が洗濯槽１に流れ込んで衣類を傷めるという課題があった。また、ヒータ３が一時的に高温になるとヒータ寿命が短くなる。さらに、高温の湯を給水路２に滞留させたまま洗濯が終了した場合に、エネルギーロスになる。また、給水路２の水温が上昇すると、水中のスケール成分が析出して管壁に付着し、給水路２を詰まらせる原因になるなどの課題もあった。
【０００４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、洗浄効率が高く、衣類や温水器を傷めることのない洗濯機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために、本発明の洗濯機は、加熱器への通水を制御する通水制御手段により、加熱器への加熱を終了した後も通水を継続するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の洗濯機は、加熱終了時の加熱器や水路の温度上昇を抑制することができ、衣類や加熱器を傷めることなく、洗濯性能の高い洗濯ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
第１の発明は、給水口から洗濯槽へ至る経路に配置し、通水を加熱する加熱器と、前記加熱器への通水を制御する通水制御手段とを備え、前記通水制御手段は、前記加熱器への加熱を終了した後も通水を継続するようにしたことにより、加熱終了時の加熱器が流水によって冷やされるので、高温の水によって衣類を傷めることなく、適温の洗濯水により洗濯性能の高い洗濯ができる。
【０００８】
第２の発明は、特に、第１の発明の通水制御手段は、加熱器への加熱が終了した後に、所定時間通水を継続するようにしたことにより、加熱終了時における加熱器の冷却不足や冷却し過ぎによる、衣類の傷みや洗濯性能低下を防止することができる。
【０００９】
第３の発明は、特に、第１の発明の通水制御手段は、加熱器への加熱が終了した後に、出湯温度が所定温度より低下するまで通水を継続するようにしたことにより、加熱終了時における加熱器の冷却不足による、衣類の傷みを確実に防止することができる。
【００１０】
第４の発明は、特に、第１の発明の通水制御手段は、加熱器への加熱が終了した後に、加熱器への流量を徐々に減少するようにしたことにより、加熱終了時における加熱器からの出湯温度がほぼ一定となり、加熱器の冷却し過ぎによる、洗濯性能低下を防止することができる。
【００１１】
第５の発明は、特に、第１の発明の通水制御手段は、加熱器への加熱が終了した後に、出湯温度が設定温度になるように加熱器への流量を制御するようにしたことにより、加熱終了後も出湯温度が洗濯に最適な温度を維持できるので、洗濯性能の高い洗濯ができる。
【００１２】
第６の発明は、特に、第１から５の発明の加熱器を、棒状の発熱体の外周に設けた流路と、前記流路を構成するケースを備えた熱交換器としたことにより、発熱体と流路を一体とすることで小型化することができる。また、発熱体の外周を流路で覆うので、熱ロスを少なくできる。
【００１３】
第７の発明は、特に、第６の発明の発熱体を、シーズヒータとすることで、低コストで、高信頼性かつ小型化を実現することができる。
【００１４】
第８の発明は、特に、第７の発明の発熱体は、セラミックヒータとすることで、低コストで、高信頼性かつ小型化を実現することができる。
【００１５】
第９の発明は、特に、第７または第８の発明の加熱器を、発熱体の外周に設けた流路と、前記流路を構成するケースと、前記流路に流向を旋回方向に変換する螺旋状のガイドを備えた熱交換器としたことにより、発熱体と水流との熱伝達性能が向上し、発熱体表面温度が低下する。したがって、発熱体の寿命や信頼性を高めることができる。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における洗濯機の構成図を示すものである。図１において、内槽８と攪拌翼９を内設し、洗濯水を貯留する洗濯槽１０と、駆動手段であるモータ１１と、モータ１１の回転を内槽８および攪拌翼９に選択的に伝える軸受１２と、水を供給する給水口１３と、給水口１３から洗濯槽１０に至る給水経路を主水路１４とバイパス経路１５に分岐する切換弁１６とを備え、前記バイパス経路１５の途中に加熱器１７を備えた構成とした。ここで、バイパス経路１５の下流に、温水吐出口１９側と、洗剤投入器２０側とに切換える切換弁１８を設けている。洗剤投入器２０は、溶けた洗剤が洗剤吐出口２１より吐出する構成になっている。
【００１８】
切換弁１６は、主水路１４とバイパス路１５のそれぞれに開閉弁（図示せず）を有し、この開閉弁を選択的に開閉することにより、流路を閉止または切換える。また、洗濯槽１０下部と、バイパス経路１５の加熱器１７上流側とを連通する吸入路２２を設け、入水切換弁２３によって、加熱器１７への給水を水道水からの水と洗濯槽１０からの水とに選択的に切換える。ここで選択された水は、ポンプ２４により流量制御して加熱器１７に供給する。水路の切換えや流量や温度の調整、および洗濯に関する制御は制御手段２５により行う。
【００１９】
以上の切換弁１６とポンプ２４は、これらの操作により加熱器１７への通水を制御する通水制御手段を構成しており、加熱器１７の通水開始や流量調整または通水停止を制御する。
【００２０】
加熱器１７は、図２に示すように、流体としての水を加熱する発熱体としてのシーズヒータ２６と、シーズヒータ２６の外周を囲って流路２７を構成する円筒状のケース２８と、流路２７を螺旋状に構成するためのガイドであるバネ２９で構成されている。そして、入水口３０と、吐水口３１と、シーズヒータ２６の電極端子３２、３３と、流路２７をシールするためのＯリング３４を備えている。また、図中の矢印は水の流れを示すもので、水をお湯に変換する熱交換器として構成されたものである。また、図３に示すように、加熱器１７は円筒状に構成し、洗濯機のコーナ部３５に縦方向に設置して省スペースを図っている。
【００２１】
以上のように構成された洗濯機について、図４のフローチャートを用いて動作、作用を説明する。まず、入水切換弁２３によってバイパス経路１５の水が加熱器１７に供給されるように設定する（ステップＳ１）。そして、給湯開始指示がされると（ステップＳ２ではＹｅｓ）、切換弁１６のバイパス経路１５を開き、水道水を給水口１３からバイパス経路１５に供給され、入水切換弁２３とポンプ２４を経て加熱器１７に供給される（ステップＳ３）。この場合ポンプ２４を運転して流量を制御する。そして、発熱体２６に通電して（ステップＳ４）、ここで給水は適温に加熱されるものである。
【００２２】
給湯を終了する場合（ステップＳ５ではＹｅｓ）は、まず発熱体２６への通電を停止し（ステップＳ６）、給水は継続する。そして、所定時間（例えば１分）経過したら（ステップＳ７ではＹｅｓ）、切換弁１６によりバイパス経路１５を閉じ、ポンプ２４を停止して加熱器１７への通水を停止する（ステップＳ８）。
【００２３】
以上のように、加熱器１７への加熱を終了した後も通水を継続することにより、加熱終了時の発熱体２６の余熱は流水で冷却されるので、加熱終了と同時に発熱体２６や流路２７の温度は徐々に低下する。したがって、熱によって衣類や加熱器を傷めることがない。
【００２４】
制御手段２５は、適温制御機能によって加熱器１７の下流側に設けた水温検知手段３６によって検出される水温が、洗濯に適した温度となるようにポンプ２４の流量を制御する。ポンプ２４の流量制御を行っても設定温度より高い温度が出湯される場合は、加熱器１７の通電量を抑制することにより制御する。
【００２５】
例えば、洗濯槽１０に水道水を貯める場合に１３００Ｗの電力が加熱器１７に使用できるとすると、水の温度を３０Ｋ上昇するには、約６２０ｍＬ／分程度が限界となる。それでは、約１０Ｌの容積を満水にするには約４８分の時間が必要となる。よって、洗濯に使用する水のすべてを給水時に加熱して適温にするには、不充分な容量であることがわかる。そこで、本発明では、まずは給水経路から切換弁１６によってバイパス経路１５に水を通水加熱して、洗剤などを溶かすための水として使用することとした。当然、洗濯に使用する水の水温を暖める役目もできることは周知のとおりである。そして、洗濯槽１０の洗濯物を高濃度で適温の洗剤溶液で浸し、その後に主水路１４に切換えて給水を完了し、攪拌翼９を稼動して本格洗濯を開始するようにしている。
【００２６】
例えば、水温が５℃とすると、洗濯に使用する洗剤が溶けにくく、また洗濯効果も低いので、水を加熱器で適温（例えば、４０℃）に加熱し、洗剤投入器２０から投入された洗剤とお湯を混合することで洗剤が溶けやすいようにして、高濃度で適温の洗剤溶液をつくる。そして、これを衣類などの洗濯物に浸透させることで、洗濯物の汚れを落ちやすくするので、洗濯効率よく、かつ衣類の生地を傷めることなく洗濯を行うことができる。さらに、水を瞬間的に加熱して洗剤を溶かすお湯を作ることができるので、お湯を貯湯しておく無駄がなく、少ない消費電力で実現することができる。ここで、４０℃で例に挙げたが、水温は、火傷しない程度の温度（約４５℃以下）に適温制御機能を備えた制御回路により制御されている。
【００２７】
また、加熱器１７で加熱された温水を直接洗濯槽１０に吐出することで、洗濯槽１０を加熱消毒して、殺菌や除菌の作用を得ることができるものである。もちろん、例え４５゜Ｃの温度であっても、洗濯槽１０の蓋（図示せず）が開いているときは、吐出しない制御として火傷などが発生しないようにしている。ただ、本格的な消毒の効果を得ようとした時は、温度（例えば、６０゜Ｃ程度）を更に上げて実施することも可能である。これも、水道水を直接加熱する加熱器１７を使用しているので、流量を絞ることで、即座に高温のお湯を作ることができ、高い消毒作用を得ることができる。
【００２８】
このようにポンプ２４によって、流量を調整することができるので、利用する流量に応じた水を加熱器１７に通水することができ、適温にする制御を的確に行うことができる。
【００２９】
なお、水道水を直接加熱する場合の流量調節は、水道圧によって水量が得られるので、ポンプ２４の代わりに流量調整弁を用いて、この開度を可変することで、流量可変してもよい。
【００３０】
また、加熱器１７のヒータに、スケールが付着しないように、螺旋状のガイドとしてのバネ２９を流路２７に巻き、流速を高める構成とした。すなわち、図２に示すように、ケース２８の中心から偏芯した側面位置に設けた入水口３０から入水し、シーズヒータ２６の外周に流れ込み、さらに、その外周に沿って螺旋状に配置したバネ２９によって、外周を螺旋状に旋回して流れ、再び側面に設けた吐出口３１より吐出されることになる。ここで、螺旋状に配置するバネ２９は、流速加速手段として作用する。すなわち、バネのピッチ間を構成する流路断面積が、ケース２８とシーズヒータ２６の間に構成されたドーナツ状の流路２７の断面積より狭くなるようなピッチで旋回させるようにした。この結果、バネに沿って螺旋状に流れる旋回流の流速は、バネがない場合に比べて加速されて速くなり、乱流が生成されることとなる。
【００３１】
また、ケース２８とシーズヒータ２６で囲まれた流路空間は、アスペクト比の大きな流路断面となり、流体が流れる距離が長くなると、徐々に整流効果が働き層流となりやすい特徴がある。しかし、本発明では、流れの方向が旋回流として、常に偏向していく流れであり、かつ流速を速くしているので乱流状態が継続し、シーズヒータ２６と流体である水の境界層の領域が非常に狭くなり、スケールなどが蓄積することを防止することができるのである。そして、円筒状のケースとしているので、洗濯槽のコーナ部３５に設置でき、加熱器１７を設けた構成でも、小型化を図ることができる。
【００３２】
なお、シーズヒータで説明したが、セラミックヒータを用いても同様の効果を得ることができる。図５に示すように、セラミックヒータの場合、筒状のセラミックヒータ３７とすることで、ヒータの内周、外周に流路３８、３９がそれぞれ設けられ、往復の流路の構成となる。このセラミックヒータ３７の内周の流路３８へは、水を供給する入水口４０を備え、外周の流路３９の最下流に吐出口４１を備えている。
【００３３】
また、セラミックヒータ３７の電極端子４２は、入水口４０方向に設けている。さらに、ケース底面に水抜栓４３を設けている。そして、セラミックヒータ３７の外周に旋回板４４を設けることで旋回流を構成し、スケールが付着しにくい構成としている。この旋回板４４は、シーズヒータ同様バネで構成することも可能である。さらに、入水口４０と吐出口４１の両方を上方向に設ける構成とすることで、給水経路との接続が一方向からでき、組立て取り付けが簡単にできる。
【００３４】
（実施の形態２）
図６は、本発明の第２の実施の形態における洗濯機の動作を示すフォローチャートである。なお、第１の実施の形態と同一のものは同一番号を付し、説明を省略する。図６において、第１の実施の形態と異なる所は、給湯が終了した場合に（ステップＳ９）、発熱体２６への通電を停止（ステップＳ１０）した後に、水温検知手段３６によって検出される水温が、所定温度（例えば３０℃）以下になった場合（ステップＳ１１のＹｅｓ）に、加熱器１７の通水を停止（ステップＳ１２）するようにしたもので、所定温度になれば給湯は停止するので、通水による冷やし過ぎが発生しない。したがって、洗剤溶液が洗濯物へ浸透している時間帯に冷水が供給されて、洗濯効果が低減するような問題が避けられる。
【００３５】
（実施の形態３）
図７は、本発明の第３の実施の形態における洗濯機の動作を示すフォローチャートである。なお、第１の実施の形態と同一のものは同一番号を付し、説明を省略する。図７において、第１の実施の形態と異なる所は、給湯が終了した場合に（ステップＳ１３のＹｅｓ）、発熱体２６への通電を停止（ステップＳ１４）した後に、水温検知手段３６によって検出される水温が、設定温度（例えば４０℃）になるようにポンプ２４の流量を制御する（ステップＳ１５）。そして、所定時間が経過したら（ステップＳ１６のＹｅｓ）、加熱器１７の通水を停止（ステップＳ１７）するようにしている。
【００３６】
このように出湯温度が設定温度になるように流量を制御するので、発熱体２６の余熱が減少するにしたがい、流量が減少させて、出湯温度は一定温度を維持する。したがって、洗剤溶液が洗濯物へ浸透している時間帯に冷水が供給されたり、余熱による高温の湯が供給されることがないので、洗濯効果が低減したり、洗濯物にダメージを与えたりするような問題が避けられる。
【００３７】
以上の実施の形態１では縦置き全自動洗濯機で説明したが、横置きや斜め置きのドラム式洗濯機でも同様の考えで構成することが可能であることを付記しておく。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
以上のように、本発明にかかる洗濯機は、加熱器への加熱を終了した後も通水を継続することにより、加熱終了時の加熱器や水路の温度上昇を抑制することができる。したがって、洗浄対象や加熱器を傷めることなく、洗浄性能を高めることが可能となるので、食器洗い機や洗車機等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態１における洗濯機の断面図
【図２】同洗濯機に使用される加熱器の断面図
【図３】図１に示す洗濯機のＡ−Ａ’断面図
【図４】同洗濯機の制御手段のフローチャート
【図５】同洗濯機に使用される加熱器の断面図
【図６】本発明の実施形態２における洗濯機の制御手段のフローチャート
【図７】本発明の実施形態３における洗濯機の制御手段のフローチャート
【図８】従来の洗濯機の断面図
【符号の説明】
【００４０】
１０  洗濯槽
１６、２４  通水制御手段（切換弁、ポンプ）
１７  加熱器
２６  シーズヒータ
２７  流路
２８  ケース
２９  ガイド（バネ）
３７  セラミックヒータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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